李秋红
深圳地铁运营集团有限公司 广东深圳 518000
摘要:随着我国社会经济的快速发展，城市轨道公共交通也在不断发展，人们之间的生活距离也在逐渐拉近。地铁列车供电系统对推动我国城市轨道交通的建设发展必将起到至关重要的推动作用，其中相关变压器在我国地铁列车供电控制系统中更是占有重要的应用地位，因此对在地铁列车供电控制系统中相关变压器的安全保护和重要故障点的处理就因此显得尤为重要。
关键词:地铁供电系统；变压器保护；故障解决
引言
在我国地铁列车供电控制系统中，绕组故障是最常见的供电故障之一，并且绝大多数的情况下，绕线机组发生故障主要是由于内力驱动因素和其他外力驱动因素共同相互作用下自然形成的，在列车发生绕组故障时，变压器虽然能够勉强正常工作，但是实际上其内部已经发生损坏。绝缘部件故障地铁变压器的好与坏与内部部件绝缘，具有非常明显的相互关系，如果地铁变压器内部某些绝缘部件出现重大故障，会直接导致地铁变压器的系统不仅无法正常工作运行，而且在保证地铁长一段时间正常运行的整个过程中，由于绝缘受到高压电热量和环境等多种因素的严重影响，导致一些绝缘部件老化也会影响地铁变压器的正常工作运行。
1.地铁供电系统中变压器保护类型
1.1变压器保护中的瓦斯保护技术
瓦斯保护技术是地铁供电系统变压器保护中比较常见的一种技术。这种技术对于变压器的保护效果比较好，同时灵敏度比较高、经济性较强、工艺技术比较简单。在地铁供电系统中比较常用的是油浸变压器，油浸式变压器在运行过程中会出现一些故障问题，例如绝缘体由于使用时间过长出现老化现象。这些故障可能会导致变压器内部出现高热现象，大量的热量聚集在变压器内部无法排出，变压器油箱箱体无法承受巨大压力，进而导致油箱箱体出现爆裂。而通过瓦斯保护技术，能够有效避免这种问题出现，一旦变压器内部的压力和气体出现异常变量，系统就会进行自我保护，对于变压器油箱液面降低和短路等故障问题有比较好的预防效果。
1.2变压器保护中的电流速断与纵联差动保护技术
该技术能够有效防止变压器出现短路故障。变压器一旦出现短路故障，会导致整体运行出现失稳，情况严重还会使局部区域地铁供电系统出现崩溃性故障，而采用电流速断与纵联差动保护技术，能够对变压器起到比较好的保护措施。电流速断保护技术，也被成为电流段，这一技术具有稳定性高、技术简单、反应迅速，但是无法作用于整个地铁供电线路，一旦超过最大保护范围则无法进行保护;同时一旦达到最小保护范围，则会由于没有保护目标而失效。纵联差动保护装置中存在感应继电器装置，一旦系统检测到出现短路故障，感应继电器则会出现电流指示，此时感应继电器就会做出保护动作，使变压器设备出现跳闸保护。
1.3变压器保护中的过励磁保护技术
在变压器运行过程中，如果存在励磁现象，就会导致供电系统故障，给变压器造成比较大的损坏。过励磁的原因很多，如变压器调压器抽头接错等。过励磁问题不一定在外部有更明显的损坏，但是一旦变压器出现多次过励磁现象，就会使变压器绝缘子老化现象，进而导致变压器设备不能正常使用，甚至报废。因此，根据铁路供电系统中的变压器保护，变压器应采用过励保护。
2.地铁的供电系统中变电器容易发生的故障
2.1绕组的故障
地铁绕组供电控制系统工程中的高压绕组供电故障，是最常见的供电故障之一。大多数使用情况下调压绕线机组短路故障主要是因为内在及外在各种因素共同相互作用下直接引发的，比如:电力变压器的绕组层间、股间、匝间的导线短路，绕组内部导线的绝缘焊接不牢，绝缘元件损坏，引线上的连接装置发生过大电弧、断路导线与绝缘松动及整个调压绕组开关发生故障等，都会直接引起调压绕组的导线断路、短路、变形、移位与绝缘松动，最严重的情况可能会直接引起整个调压绕组的完全烧毁。在以上两种故障情况出现时，变压器内部可能还只是可以做到勉强地正常工作，但实际的工作情况可能是该该变压器其内部已经被严重的电压损坏，抗电流短路的保护能力已经快速得到下降。而且每当绕组导线发生松散后，使得其内部场强的强度分布不均匀，特别容易就会发生绕组局部的电磁放电，从而就会让绕组导线绝缘发生过度损伤，导致整个绕组内的绝缘件就会发生过度碳化，最后还会发生整个绕组的导线短路，产生各种严重后果。
2.2过电流保护
变压器保护中的过电流保护主要用作纵向差动和气体保护的备用保护措施，通常用于响应外部相间短路引起的过电流问题。为了满足灵敏度要求，可以安装低压启动过流保护，复合电压启动过流保护，过流保护，负序过流保护和阻抗保护，并且由于相间较大的反应而引起的过流保护 可以选择短路电流作为过流保护变压器的后备保护措施。
2.3电流速断和纵联差动保护
变压器与非中性点短路接地牵引电网与非牵引线性点接地电网短路保护现象一直是目前地铁列车供电线路系统最大的常见故障，为有效解决这一常见故障，将一种纵联电流差动短路保护以及直联电流式变速断短路保护装置直接安装在地铁供电线路系统中的变压器中。纵联隔断差动流量保护装置选择对于>10 MV?A 的单独直流供电控制系统直流变压器，纵联隔断差动流量保护装置的广泛应用，准确性地反映单独供电控制系统直流变压器纵联隔断电路流入的流进电流与流出电流间可能存在的差动流量差。一般正常情况下，保护活动状态集中主要表现在一种暂定保护状态与稳定保护状态两个方面。电流控制速断器的保护装置也也可以通过选择用于<10 MV?A 时的供电控制系统或在变压器中进行安装。通常，当瞬间的大电流事件过大时，电流事件速断跳闸保护装置系统可及时防止跳闸并自动断开保护系统，有效率地规避大瞬间电流事件对电源变压器的直接损坏。
2.4地铁供电系统变压器中的绝缘故障解决措施分析
对于绝缘故障，地铁供电系统的运维管理人员需要先确定好故障点和故障原因。不同绝缘故障所采取的解决措施存在差异性，如果是由于外部原因导致的变压器内部水分含量增大，则需要对变压器的绝缘体进行除湿处理;如果是由于油路出现堵塞，则维修工作人员应当对油路进行异物处理。大部分的绝缘故障是日积月累形成的，因此为了解决好地铁供电系统变压器的绝缘故障，工作人员应当加强日常管理，尤其对于变压器油裂化要及时发现并处理，从而避免变压器绝缘故障的出现。
3.结语
城市地铁的顺利运营与地铁供电系统存在密不可分的关系。地铁列车供电空调系统保护是直接保障城市地铁安全正常运行的重要环节，因此为了有效提升我国城市有轨地铁的运行安全性，应当不断加强对城市地铁列车供电空调系统列车变压器设备中的相关绕组短路故障、引线绝缘故障、瓦斯绕组故障以及引线绝缘短路故障等相关故障出现问题的及时处理保护效果，提高城市地铁列车供电空调系统设备中的列车变压器故障保护处理力度，从而全面有效提升城市地铁列车供电设备系统的运行稳定性和运行安全性。从而全面提升地铁供电系统的稳定性和安全性。
参考文献
[1]郭雷.地铁供电系统中变压器保护及故障解决[J].科技创新导报，2017（3）.
[2]员松松.地铁供电系统中变压器保护及故障解决[J].技术与市场，2016（4）：61-62.
[3]杜雨萌.地铁供电系统中变压器保护及故障解决[J].电力系统装备，2019（8）.